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JS原子锁实现

2026-03-16 05:29:34JavaScript

原子锁的概念

原子锁（Atomic Lock）是一种在多线程或并发环境下确保操作原子性的机制。在JavaScript中，由于单线程特性，通常不需要传统意义上的锁机制，但在Web Workers或Node.js的多线程环境中可能需要类似实现。

基于SharedArrayBuffer的原子操作

现代JavaScript提供了SharedArrayBuffer和Atomics API来实现真正的原子操作：

// 创建共享内存
const sharedBuffer = new SharedArrayBuffer(4);
const sharedArray = new Int32Array(sharedBuffer);

// 原子加锁
function acquireLock() {
    while (true) {
        const oldValue = Atomics.compareExchange(sharedArray, 0, 0, 1);
        if (oldValue === 0) {
            return;
        }
        Atomics.wait(sharedArray, 0, 1);
    }
}

// 原子解锁
function releaseLock() {
    Atomics.store(sharedArray, 0, 0);
    Atomics.notify(sharedArray, 0, 1);
}

基于Promise的模拟实现

在单线程环境中可以用Promise模拟锁行为：

let _lock = Promise.resolve();

const atomicLock = {
    acquire: () => {
        let release;
        const newLock = new Promise(resolve => {
            release = resolve;
        });
        const oldLock = _lock;
        _lock = newLock;
        return oldLock.then(() => release);
    }
};

// 使用示例
async function criticalSection() {
    const release = await atomicLock.acquire();
    try {
        // 临界区代码
    } finally {
        release();
    }
}

基于Generator的协程控制

另一种实现方式是利用Generator函数的暂停特性：

JS原子锁实现

function* atomicOperation() {
    while (true) {
        const lock = yield;
        if (!lock.held) {
            lock.held = true;
            yield 'ACQUIRED';
            lock.held = false;
            return;
        }
    }
}

const lock = { held: false };
const op = atomicOperation();
op.next(); // 初始化